Over suiker en zetmeel

Plant & zo

Plantenwetenschap en meer


Over suiker en zetmeel

Net als wij houden planten niet van een gebrek aan energie. Overdag halen planten hun energie uit zonlicht en CO2. Om te voorkomen dat ze s’ nachts zonder energie zitten, slaan ze een gedeelte van deze energie op als zetmeel. Dit zetmeel breken de planten weer af wanneer er geen, of niet genoeg zonlicht is om energie uit te halen. Dit gebeurt dus s’ nachts. Maar ook tijdens de schemering, of een erg bewolkte dag. Onderzoekers uit Duitsland zochten uit hoe planten beslissen om dit zetmeel te gaan gebruiken.

Met een computersimulatie voorspelde de onderzoekers voor verschillende situaties de afbraak van zetmeel. In deze simulatie was de snelheid van de afbraak van zetmeel afhankelijk is van de beschikbare hoeveelheid zetmeel en de verwachte ochtend. De voorspelde uitkomsten vergeleken ze met wat ze voor elke situatie zagen in de praktijk. In een van de situaties was het resultaat in de praktijk niet gelijk aan de voorspelde uitkomst. Dit gaf een aanknopingspunt in de zoektocht naar wat de zetmeel afbraak reguleert.

In deze situatie hadden de onderzoekers de planten vanuit een normaal dag en nacht ritme s’ ochtends in een ruimte geplaats met 24 uur per dag fel licht. De simulatie voorspelde dat de planten ondanks dat er geen nacht is toch beginnen aan de afbraak van zetmeel, ongeveer haverwege de verwachte nacht. Dit deden de planten echter niet. Er was geen zetmeel afbraak. Wanneer de planten in 24 uur per dag in weinig licht staan, zeg maar in de schemer, dan gaan ze wel halverwege de verwachte nacht beginnen met zetmeel afbraak. Er is dus iets dat het omzetten van zetmeel voorkomt wanneer er genoeg licht is.

Dit signaal kan direct van de ontvangen hoeveelheid licht komen. Maar ook als een indirect signaal, bijvoorbeeld van de hoeveelheid beschikbare suiker. Om dit onderscheid te maken keken de onderzoekers wat er gebeurde met planten die in de middag minder licht kregen. Dit vergeleken ze met planten die in de middag genoeg licht hadden, maar minder CO2. In beide gevallen kunnen de planten dan minder suikers maken. En zoals de onderzoekers zagen braken ze in beiden gevallen ook meer zetmeel af. Het signaal komt dus van de suikers en niet het licht.

Suiker houdt de afbraak van zetmeel dus tegen. Het dalen van de beschikbare hoeveelheid suiker, zoals tijdens een erg bewolkte dag of tijdens de schemering, maakt de afbraak van zetmeel mogelijk. Noodzakelijk zelfs, om een abrupte energie dip te voorkomen. Zo kunnen planten door blijven gaan, zelfs als het niet zo zonnig is.

Literatuur

Hirofumi Ishihara, Saleh Alseekh, Regina Feil, Pumi Perera, Gavin M George, Piotr Niedźwiecki, Stephanie Arrivault, Samuel C Zeeman, Alisdair R Fernie, John E Lunn, Alison M Smith, Mark Stitt (2022) Rising rates of starch degradation during daytime and trehalose 6-phosphate optimize carbon availability. Plant Physiology, kiac162, https://doi.org/10.1093/plphys/kiac162


Wil je meer lezen over hoe planten berekenen hoeveel zetmeel ze kunnen gebruiken? Ga dan naar Rekenende planten.

Published by Femke de Jong

A plant scientist who wants to let people know more about the wonders of plant science. Follow me at @plantandzo

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: